岩土体监控.docVIP

岩体声发射仪介绍 论文摘要 ：国内外大量研究资料表明，岩体在破坏之前，必然持续一段时间以声的形式释放积蓄的能量，这种能量释放的强度，随着结构临近失稳而变化，每一个声发射与微震都包含着岩体内部状态变化的丰富信息，对接收到的信号进行处理、分析，可作为评价岩体稳定性的依据。因此，可以利用岩体声发射与微震的这一特点，对岩体的稳定性进行监测，从而预报岩体塌方、冒顶、片帮、滑坡和岩爆等地压现象。室内研究表明，当对岩石试件增加负荷时，可观测到试件在破坏前的声发射与微震次数急剧增加，几乎所有的岩石当负荷加到其破坏强度的60％时，会出现声发射与微震现象，其中有的岩石即使负荷加到其破坏强度的20％，也可发生这种现象。 关键词 ：岩土体监控、PXAE岩体声发射仪、边坡、滑坡 前言 ：岩土体的变形量是评价岩土体及建筑物稳定状态或建筑物是否能正常使用最直接的指标，监测结果亦可用作反演计算的参数或检验计算方法的适宜性。由于岩土体的工程性质复杂而多变，勘察时往往难以掌握清楚，以致所作的评价不够确切。对一些重大工程，尤其是复杂地质条件的工程，进行岩土体和建筑物变形监测就十分必要。不仅可及时发现问题，采取对策和措施，以保证工程的正常施工和使用，而且积累有价值的经验资料，对发展岩土力学和提高勘察工作水平皆有重要意义。 目前，世界各国逐渐把声发射与微震技术作为一种监测预警手段，确保地下工程及矿井生产安全。 国内外大量研究资料表明，岩体在破坏之前，必然持续一段时间以声的形式释放积蓄的能量，这种能量释放的强度，随着结构临近失稳而变化，每一个声发射与微震都包含着岩体内部状态变化的丰富信息，对接收到的信号进行处理、分析，可作为评价岩体稳定性的依据。因此，可以利用岩体声发射与微震的这一特点，对岩体的稳定性进行监测，从而预报岩体塌方、冒顶、片帮、滑坡和岩爆等地压现象。室内研究表明，当对岩石试件增加负荷时，可观测到试件在破坏前的声发射与微震次数急剧增加，几乎所有的岩石当负荷加到其破坏强度的60％时，会出现声发射与微震现象，其中有的岩石即使负荷加到其破坏强度的20％，也可发生这种现象。 PXAE系列岩体声发射仪通过监测事件变化率和能率变化来监测岩体状态的变化速度，从而对岩体结构稳定性进行评价和预警。 PXAE智能化全天候岩体声发射监测仪的使用分为监测孔的选址和钻孔、传感器的安装、传感器与主机的连接、数据存储及分析等。1、 监测孔的选择相邻两个监测孔的间距小于40m；如不要求全面监控，间距可适当加大，或在重要部位布设监测孔。 2、 监测孔的要求应尽可能使监测孔与声发射源接近，如采场顶板、矿体 上盘、矿柱、断层附近、山体裂缝区域等。对一般岩体工程，根据不同的地质地形条件，钻 孔深度一般为1.5m～2.5米； 3、 绘制监测网布设图，标注上监测孔位置、钻孔深度、孔径、角度。 4、监测孔施工4.1按监测网布设图施工。钻孔直径不小于35mm。4.2钻孔完成后应吹洗干净。4.3钻孔完成后应做好标记。4.4钻孔发生变更时应做好记录并及时更改监测网布设图。 5、 传感器的安装安装方式一：将传感器小心放入监测孔中，然后用混凝土进行浇铸待其凝固后即可；安装方式二：或将传感器小心放入监测孔中，再用石英砂填充监测孔并稍稍夯实。建议采用第一种方式进行安装，以便获得较高的监测灵敏度。第二种方式的好处在于传感器可以取出来再次安装在别的监测孔进行使用，但监测灵敏度稍低。两种方式用户可根据实际情况来自行选择。传感器为防水的金属结构，但传感器内部敏感元件为陶瓷易碎材料，请小心使用切勿碰撞。 6、 传感器与主机的连接传感器和主机通过低噪声电缆用防水航插连接，一般电缆长度为15～30米，请在订货时确认长度规格。将插头对准仪器箱后面的插座，插入后旋紧外面的金属护套即可。提示：插入前请注意插头缺口朝上才能顺利插入，并检查一下插座上的防水垫圈是否完好。 7、 主机的放置主机箱为防水箱，有较高的强度并能承受50米深的水压，请将主机放置于稳定可靠的位置，并采取必要的防盗措施。 8、 监测制度仪器安装完毕之后，按→键打开仪器的信号采集模块，仪器即开始全天候的监测。只需定期 用U盘取回数据即可。取回数据的周期一般为每周取一次，但对重要地段，建议周期缩短为每天取回一次。实际上主要通过观察信号的变化趋势来确定取回数据的周期，当信号基本无变化时也可每半个月甚至每个月读取一次数据。 9、分析方法将取回来的数据拷贝到到电脑上，用PXAES for PXAE软件绘制信号变化趋势图，然后根据岩体声发射监测数据的变化趋势，判断岩体稳定性状况。监测数据明显趋于上升时应作出预报。 10、仪器维护仪器使用前，请检查屏幕右上角的电量指示，如发现电量指示格空白或很少说明仪器电池电量不够，必须进行充